Mathematica 程序与编程.doc

第10章 程序与编程10.1 顺序语句在Mathematica中的顺序语句，就是复合表达式，亦即一串用分号隔开的表达式序列。10.2 循环语句在Mathematica中有3种描述循环的语句，叙述如下。For While Do10.2.1 For语句For循环语句的一般形式为： For循环初值e1,终止条件e2,循环变量修改值e3,循环体e410.2.2 While语句While循环语句的一般形式为： While条件e1,循环体e210.2.3 Do语句Do循环语句的一般形式为： Do循环体e1,循环范围e2Zhou er10.3 条件语句在Mathematica中提供有3种描述条件分支结构的语句，它们是：If Which Switch1.If语句If语句是最为常用的条件分支结构语句，它的一般形式是：If逻辑表达式e，表达式s它的具体形式有：If逻辑表达式e，表达式s1 当e的值为真(成立)时，就执行s1一次，s1的值就是整个If结构的值，否则若e的值为假时，那么返回Null(没有结果显示)。If逻辑表达式e，表达式s1, 表达式s2 当e的值为真时，执行s1，并将s1的值作为整个结构的值，否则，执行s2，并将s2的值作为整个结构的值。If逻辑表达式e，表达式s1,表达式s2,表达式s3 当e的值为真时，执行s1，当e的值为假时，执行s2；当e的值不能判定为真或为假时执行s3，并将三者之一的结果作为整个If结构的值。2.Which语句Which语句的一般形式是：3.Switch语句Switch语句的一般形式是： 10.4跳转语旬1.Return语句2.Goto语句 3.Break和Continue语句10.5 输入和输出在编程中经常要用到信息的输入输出，下面介绍常用的输入输出函数。10.5.1 输入1. 等待键盘输入（交互式输入）2. 调入一个文件 如果需要输入的信息是大量的函数表达式等情况时，可以预先建立一个存放这些表达式的文件，并且取好相应的文件名，当需要这些信息时，直接调用这个文件即可，调用的格式如下： 3. 从文件读入数据 如果需要输入的信息是大量的数据(例如大型矩阵)时，可以预先建立一个存放这些数据的文件，并且取好数据文件名，当需要这些数据时，直接从这个文件中读人数据即可，其调用的格式如下：Note：输入图文声像等信息。10.5.2 输出1. 屏幕输出系统的基本屏幕输出函数是Print,它的使用格式是： Note：不留空格，输出完毕自动换行。强制换行插入n。2. 文件输出10.6 全局变量与局部变量本章开头我们已经强调指出，在编写Mathematica程序时不必预先声明变量的类型，用户所使用的变量自然都是全局变量，但这样做会隐藏着很多危险，一是常因忘记自己使用过的变量从而导致发生错误;二是调用他人编写的程序时，更难弄情哪些变量已经用过。尤其是在编写供别人使用的程序时，在程序内部更应使用局部变量而不是全局变量，因此有必要引入建立局部变量的方法。下面来介绍使用局部变量的一种简单方法，就是使用模块结构来建立并使用局部变量，其格式如下：10.7 编程举例Clearf, x, g, x0fx_ := x5 - 5*x + 1;gx_ := x - fx/fx;x0 = 0; n = 10;Fori = 1, i n, i+, x0 = Ngx0;Printi, , x0fx_, y_ := 2x2 + 3y2;x0 = 1; y0 = 1; z0 = fx0, y0; a = -3; b = 3;g1 = Plot3Dfx, y, x, a, b, y, a, b;fx = Dfx, y, x /. x - x0, y - y0;fy = Dfx, y, y /. x - x0, y - y0;px_, y_ := z0 + fx(x - x0) + fy(y - y0);g2 = Plot3Dpx, y, x, a, b, y, a, b;xxt_ := x0 + fx*t; yyt_ := y0 + fy*t;zzt_ := z0 - t;g3 = ParametricPlot3Dxxt, yyt, zzt, t, -0.5, 0.0;Showg1, g2, g3, ViewPoint - -1.2, -1.0, 2.0练习：验证哥德巴赫猜想。即任何一个大于或者等于4的偶数均可分解为两个素数之和。试写出函数Goldbachn 要求输出所有的分解式。例如：当调用Goldbach10后，输出为：3+7 5+5G